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铁在玻璃中是作用和危害
 发布时间:2012年06月26日 浏览:6258
氧化铁可作为着色剂与其他着色剂混合使用,可生产出多种色彩的玻璃。铁离子还具有吸收紫外和红外光线的特性,常用来生产节能环保的隔热玻璃和护目镜玻璃等。

铁在玻璃中含量通常与Fe2O3表示,铁在玻璃中主要是以二价铁和三价铁的形式存在,这两种价态都在可见光区使玻璃着色。其颜色取决于两种价态在玻璃中的比例。虽难价态之间的比例对铁的着色有很大的影响,玻璃中的蓝色是由二价铁和三价铁组合着色的结果。母体玻璃组成对于含铁玻璃的颜色有较明显的影响。铁在不同母体玻璃中呈现不同的颜色,列如,当含铁量为2%时,在不同的玻璃中颜色如下:

在玻璃态KHSO4中:无色

在磷酸盐玻璃中:黄色——红色

在硅酸盐玻璃中:琥珀色

在铅玻璃中:深棕色

在此方面,玻璃的酸碱性起着很大的作用。增加玻璃中Na2O的含量,在下列的摩尔比下,呈现下列颜色:

Na2OSiO225时呈现蓝绿色,24时呈绿色,2:3时呈淡棕色。

铁对玻璃性能的影响:

1、铁对玻璃密度的影响:铁单质的密度较大(7.6~7.8),故当它以氧化铁的形式存在时,可增加玻璃的密度。

2、铁对玻璃折射率的影响:与对玻璃密度的影响相似,增加铁的含量,也可增加玻璃的折射率。

3、铁对玻璃热膨胀系数的影响:铁与钴、镍、锌、铝和铍相似,铁对玻璃的热膨胀系数增加甚小。

4、铁对玻璃析晶上限温度的影响:作为杂志的铁含量比较小,对玻璃的析晶性能影响甚微,但随着铁含量的增加,大于4%以上时,玻璃的析晶性能会有所改善,析晶上限温度会降低一些。

铁对玻璃生产造成的危害及其解决措施

在玻璃生产中,由于各种原料、碎玻璃、以及操作和熔制过程中带入到玻璃中的铁杂质等,会使玻璃生产黄绿和蓝绿色调,在生产无色透明玻璃时,铁是主要的有害成分,影响玻璃的外观质量及光学性能。为了消除这些不良色调,首先,根据各种玻璃的性能要求,严格控制原料的铁含量,尽量减少操作过程中带入的铁杂质,设计熔炉时合理配置耐火材料等,从各个环节把铁杂质降到最低,即便如此,对于某些特殊的玻璃而言,还是难以达到其性能要求。最简单经济的办法就是在配合料中加入脱色剂对玻璃液脱色。玻璃脱色的效果与许多因素有关,其中最主要的是玻璃中所含有铁杂质的多少以及脱色剂的种类和用量。玻璃的脱色按脱色剂的作用机理可分为化学脱色和物流脱色,即通过玻璃内部氧化(化学脱色)来减轻或消除铁的着色。

综上所述,铁在玻璃生产中可谓利弊共存。作为不可避免的杂质,可以通过采取一系列的措施将危害降到最低,亦可充分利用其特殊的性能制造特别用途的玻璃。


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